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橡膠流變儀數(shù)據(jù)解釋和使用意義

2016-05-15 [4798]

JZ-6029型橡膠流變儀數(shù)據(jù)解釋和使用意義    揚州市精卓試驗機械廠硫化儀

1. 橡膠硫化測試儀,簡稱為硫變儀,是指在橡膠硫化過程中連續(xù)測定膠料硫化性能的全部變化,并具有較高的測試精度的儀器,生產橡膠制品的廠家可以用它進行橡膠的均勻性、重現(xiàn)性、穩(wěn)定性的測試。并且進行橡膠配方設計和檢測,目前主要應用于批量生產橡膠硫化特性的檢測和管控。
2.分類:
2.1根據(jù)其有無轉子分為:有轉子流變儀、無轉子流變儀.
2.2有轉子流變儀及無轉子流變儀的主要區(qū)別:
       2.2.1有轉子流變儀測試時試樣溫度達到穩(wěn)定所需要時間長;而無轉子則較快。
2.2.2有轉子的轉子與膠料產生的磨擦力也計入膠料剪切模量的數(shù)據(jù)中,而無轉子則避免此摩擦力的影響。
3、硫變儀硫化曲線
3.1實驗原理
從流變學的觀點可以說,迄今為止,各種流變儀所采用的原理本質上是一致的,即模壓在模腔內的試樣連續(xù)的承受恒定的小振幅和低頻率的正弦剪切變形,由測力傳感器測定剪切應力,以轉矩單位表示,即膠料的剪切模量,當試樣規(guī)格、厚度、振幅角和實驗溫度一定時,所測定的剪切應力與交聯(lián)點密度成正比關系,記錄下的剪切應力—時間的曲線便是硫化曲線。
3.2.硫變儀硫化曲線
ML——zui低轉矩,N?m(kgf?cm)
MH——到達規(guī)定時間之后仍然不出現(xiàn)平坦曲線或zui高轉矩的硫化曲線,所達到的zui高轉矩N?m(kgf?cm)
TS1——從實驗開始到曲線由zui低轉矩上升0.1 N?m(kgf?cm)時所對應的時間,MIN
TS2——從實驗開始到曲線由zui低轉矩上升0.2 N?m(kgf?cm)時所對應的時間,MIN
TC(x)——試樣達到某一硫化程度所需要的時間,即試樣轉矩達到ML+X(MH-ML)時
所對應的時間,MIN(注:如X取值0.5,即TC50,X取.9,即TC90)
3.4.硫檢參數(shù)的意義:
ML:表示膠料的流動性,ML越低,流動性越好,反之,越差。
MH:表征膠料的膠料的剪切模數(shù)、硬度、定伸強度和交聯(lián)密度,一般MH越低,硬度越低,MH越高,硬度越高。
TS2:表征膠料的操作安全性,TS2越短,表示膠料越容易發(fā)生死料,產品在生產時容易產生缺料不良。反之,TS2越長,雖然操作安全性提高,但是產效會變低,成本會增加很多,故TS2對膠料的加工、配方設計具有很重要的意義。
TC90:主要用來評估膠料在成型生產時的一次加硫條件,TC90過長表示硫化速度偏慢,會導致產品硬度低,產效低。      
4. 流變儀的試驗影響因素
4.1試驗溫度
     硫化既然是一種化學反應過程,無疑溫度對反應速度是一個重要因素。隨著溫度提高其誘導期縮短,硫化速度加快.當溫度相當高時配方中原材料變量的信息受到掩蓋. 膠料硫化過程是一個在一定溫度和壓力作用下受力的過程。如果溫度或壓力稍有變化,就會對測量的硫化曲線產生很大影響。目前,壓力一般較容易控制。通過帶有壓力表的硫化儀就可以達到穩(wěn)定的壓力。供給硫化儀的氣壓必須在任何時候都高于硫化儀所設定的額定氣壓。而溫度控制是各廠家一直強調的主要技術指標。我廠硫化儀采用進口溫控表,模腔溫度波動≤±0.1℃,溫度恢復時間≤2min。
4.2 硫化儀的測量頻率:大部分國內使用的硫化儀都采用100轉/分鐘的轉動頻率。轉動速度對硫化儀的影響主要是使得測量的過程加快。相對于zui早3轉/分鐘的設備來說,100轉/分鐘在測量時更加適用于高溫快檢等方面使用。各種頻率測量的硫化數(shù)據(jù)結果不同,但都可以用于橡膠硫化的檢測。
4.3硫化儀的擺動角度:
按照標準,有轉子硫化儀的擺角應為1°或3°;無轉子硫化儀的擺動角度應為1°或0.5°,初配置均為1°。擺動角度對于硫化數(shù)據(jù)的影響和頻率相似,各種角度測量的硫化數(shù)據(jù)結果不同,但都可以用于   橡膠硫化的檢測。角度越大,施加于膠樣上的扭矩就越大,測量得到的數(shù)據(jù)就越大。對于特別軟的橡膠易采用大角度的擺動。反之,硬膠采用小一些的擺動角度就可??傊?,選用不同擺角的目的都是為了能更清楚的顯示測量數(shù)據(jù)?,F(xiàn)在所有數(shù)據(jù)都是計算機或單片機計算,數(shù)據(jù)再小也可以分辨,對于一般橡膠硫化來說,變化角度的實用性不大,標配角度足以適用于所有橡膠。
硫化儀數(shù)據(jù)解析
ML——zui低轉矩,N?m(kgf?cm)
MH——到達規(guī)定時間之后仍然不出現(xiàn)平坦曲線或zui高轉矩的硫化曲線,所達到的zui高轉矩N?m(kgf?cm)
TS1——從實驗開始到曲線由zui低轉矩上升0.1 N?m(kgf?cm)時所對應的時間,MIN
TS2——從實驗開始到曲線由zui低轉矩上升0.2 N?m(kgf?cm)時所對應的時間,MIN
TC(x)——試樣達到某一硫化程度所需要的時間,即試樣轉矩達到ML+X(MH-ML)時
所對應的時間,MIN(注:如X取值0.5,即TC50,X取.9,即TC90)
3.4.硫檢參數(shù)的意義:
ML:表示膠料的流動性,ML越低,流動性越好,反之,越差。
MH:表征膠料的膠料的剪切模數(shù)、硬度、定伸強度和交聯(lián)密度,一般MH越低,硬度越低,MH越高,硬度越高。
TS2:表征膠料的操作安全性,TS2越短,表示膠料越容易發(fā)生死料,產品在生產時容易產生缺料不良。反之,TS2越長,雖然操作安全性提高,但是產效會變低,成本會增加很多,故TS2對膠料的加工、配方設計具有很重要的意義。
TC90:主要用來評估膠料在成型生產時的一次加硫條件,TC90過長表示硫化速度偏慢,會導致產品硬度低,產效低。
Vc1,Vc2即硫化速度指數(shù).由式;Vc=100/(t90-tsx)得出. ts 1,ts 2即初始硫化時間.即從試驗開始到曲

較為理想的橡膠硫化曲線應滿足下列條件:
(1)硫化誘導期要足夠長,充分保證生產加工的安全性;
(2)硫化速度要快,提高生產效率.降低能耗;
(3)硫化平坦期要長。